本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
大多数人都熟悉1990年旅行者号拍摄的地球淡蓝色圆点图像。当然,它的蓝色意义重大,因为地球上丰富的水使得它看起来是这样的。
但是,如果你仔细观察地球反射的光线,你会发现一些有趣的特征。其中一个是由植被引起的,被称为“红边”。绿色植物吸收大量红光,在可见光谱的红色部分产生反射率的巨大突变。如果外星人能够好好观察,他们就可以根据这种红边判断地球上有大量的植被。
最近上传到 arXiv 的一篇论文(已被《天体生物学》杂志接收发表)研究了我们可能在太阳系之外的行星上辨别出的特征,例如植被。
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德国海德堡马克斯·普朗克天文研究所的西达尔特·赫格德和丽莎·卡尔滕内格尔,研究了极端微生物(在地球上极端条件下生活甚至茁壮成长的生物)在不同类型的栖息地中可能会如何生存。“极端微生物为我们提供了地球上已知生命环境限制的最小范围,”研究人员说。
我曾在《新科学家》杂志8月刊中写过一个类似的主题,当时东京都市大学的河原肇和日本东京大学的藤井由香发表了一篇论文,描述了他们如何创建类地行星表面具有各种特征的光线外观的2D地图(参见“寻找蓝色弹珠”此处)。通过长期观察一颗行星,他们的技术能够构建更详细的图像 - 一个蓝色弹珠,而不是一个淡蓝色圆点。 这样的地图有一天可能会为我们提供关于遥远系外行星环境的信息。
赫格德和卡尔滕内格尔的论文涵盖了一种更粗略的技术,它可以作为决定我们应该更详细研究哪些系外行星的第一步——地球上生物(尽管是极端的生物)可以生存的行星。
然而,他们指出,植被(或任何含有叶绿素的生物)的特征可能因其行星的宿主恒星而异。 在一颗热星附近的叶绿素的特征可能具有蓝色而不是红色边缘,以保护植物的叶子免于过热。 或者,在围绕一颗寒冷、昏暗的恒星运行的行星上,叶绿素可能会呈现黑色,因为它试图在整个可见光谱范围内吸收尽可能多的光线。
有一天,我们不得不使用这些技术来决定应该去往哪个众多潜在的地球 2.0,这似乎还有很长的路要走。 但这并不意味着我们不能开始白日做梦,想想我们首先会瞄准哪个。
(感谢 《技术评论》 指出这篇论文。)